Thuyết minh đồ án cấp thoát nước công trinh

Đồ án CTN trong công trìnhGVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Tín

ĐỒ ÁN CẤP THOÁT NƯỚC TRONG CÔNG TRÌNH
CHƯƠNG I : CẤP NƯỚC LẠNH
Thiết kế hệ thống cấp thoát nước cho khách sạn 1
1.1CÁC TÀI LIỆU THIẾT KẾ
1. Mặt bằng các tầng nhà có bố trí các thiết bị vệ sinh TL 1 : 100
2. Kết cấu nhà: Bê tông cốt thép + gạch
3. Số tầng nhà: 9 tầng ( không kể tầng hầm)
4. Chiều cao mỗi tầng: 3,5 (m)
5. Chiều cao tầng hầm: 2,5 (m)
6. Chiều dày mái nhà: 0,6(m)
7. Chiều cao hầm mái: 2,0 (m)
8. Cốt nền nhà tầng một: 29,6 (m)
9. Cốt sân nhà: 28 (m)
10. Áp lực ở đường ống nước bện ngoài nhà:
Ban ngày: 21 (m)
Ban đêm : 23 (m)
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.

Đường kính ống cấp nước bên ngoài nhà: DN 200
Độ sâu chôn cống cấp nước bên ngoài nhà: 0,9 (m)
Số người sử dụng nước trong nhà: 2 người/phòng
Nguồn cấp nhiệt cho hệ thống cấp nước nóng: Điện

Hình thức sử dụng nước nóng: vòi trộn
Hệ thông thoát nước bên ngoài nhà: Chung, không có trạm xử lý tập trung
Đường kính thoát nước bên ngoài nhà: DN 400
Độ sâu chôn ống thoát nước bên ngoài nhà: 1,6 (m)
KHỐI LƯỢNG THIẾT KẾ

- Hệ thống cấp nước:
 Hệ thống cấp nước lạnh
 Hệ thống cấp nước chữa cháy
Các công trình trong hệ thống cấp nước trong nhà
- Hệ thống thoát nước:
 Hệ thống thoát nước xám
 Hệ thống thoát nước đen
 Hệ thống thoát nước mái
Các công trình trong hệ thống thoát nước.

1


Đồ án CTN trong công trìnhGVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Tín
1.2LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CẤP NƯỚC
Từ các số liệu trên ta thấy áp lực đường ống cấp nước bên ngoài không đủ cấp nước
cho 1 số tầng phía dưới. Ta sử dụng sơ đồ cấp nước phân vùng cấp nước.
Khách sạn có 9 tầng, mỗi tầng cao 3,5 m

Do đó ta phân làm 2 vùng
* Vùng 1:
+ 4 tầng dưới cùng từ tầng 1 đến tầng 4.
4 tầng dưới cùng dùng nước tự chảy do áp lực từ hệ thống cấp nước bên ngoài

* Vùng 2 :
+ 5 tầng tiếp theo từ tầng 5 đến tầng 9.
Ta cũng dùng két nước tự chảy
1.1.2: Vạch tuyến và bố trí mạng lưới đường ống cấp nước trong nhà
− Các yêu cầu phải đảm bảo khi vạch tuyến :
+ Đường ống phải đi tới mọi thiết bị vệ sinh trong nhà.
+ Tổng chiều dài đường ống là ngắn nhất.
+ Đường ống dễ thi công và quản lí sửa chữa bảo dưỡng.
− Mạng lưới cấp nước bên trong bao gồm: tuyến ống chính, tuyến ống phụ, các
ống nhánh dẫn nước tới các thiết bị vệ sinh cụ thể như sau:
− Vùng 1: bao gồm tuyến ống dẫn nằm ngang cấp nước từ đường ống cấp
nước thành phố cho các trục đứng cấp nước của vùng cấp nước tự chảy và
cấp nước cho bể chứa nước.

− Vùng 2: nước được bơm từ bể chứa thông qua trạm bơm lên két qua đường
ống đứng từ két đi ra đường ống ngang nằm trên mái cấp nước cho các tr ục
đứng với chiều cấp nước từ trên xuống.

2


Đồ án CTN trong công trìnhGVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Tín

1.1.3: Tính toán thủy lực mạng lưới đường ống cấp nước lạnh trong công
trình
1.1.3.1: Xác định lưu lượng tính toán của hệ thống
Lưu lượng nước tính toán được xác định theo công thức sau:
qtt = 0.2 × α ×  N ( l / s )

Trong đó:

+ qtt: lưu lượng nước tính toán
+ α : hệ số phụ thuộc vào tiêu chuẩn dùng nước, đối với các công trình công
cộng thông thường theo TCVN 4513-1988 lấy α=2.5 (qua hướng dẫn của
thầy lấy α=2)
+ N : tổng số đương lượng của các thiết bị vệ sinh trong đoạn ống tính toán.
Tra theo TCVN 4513-1988 mục 3.5
K : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào đương lượng N.
Bảng 1.1 Thống số thiết bị vệ sinh theo đương lượng
Thiết bị

Trị số đương
lượng

Lưu lượng
nước

Tổng số thiết bị

Chậu rửa mặt

0.33

0.07

46

Xí

0.5

0.1

46

Bồn tắm

1

0.2

16

Sen tắm

0.67

0.14

44

− Tổng số đương lượng của các thiết bị vệ sinh trong nhà ở là:
N = 0.33 × 46 + 0.5 × 46 + 1 × 16 + 0.67 × 44 = 83.66
− Lưu lượng tính toán cho toàn tòa nhà
3


Đồ án CTN trong công trìnhGVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Tín
qtt=0.2×2.5×√83.66=4.57(l/s)
1.1.3.2: Tính toán thuỷ lực mạng lưới cấp nước lạnh
− Dựa trên cơ sở vận tốc kinh tế v = 0.5 − 1.5 m/s để xác định đường kính

thích hợp của từng đoạn ống, tổn thất áp lực của từng đoạn ống và toàn
mạng. Từ đó xác định Hyc, xác định thể tích bể chứa và két nước.
− Tổn thất áp lực ma sát theo chiều dài cho từng đoạn ống được xác định
h = i × l ( m)

−
+

−

−
−
−

4

theo công thức:
Trong đó: l: chiều dài đoạn ống tính toán.
i: tổn thất đơn vị(mm).
×
Theo TCVN 4513-1988 mục 6.14 thì ta có i = A q2
A: sức cản đơn vị phụ thuộc vào đường ống cấp nước tra theo mục 6.15
TCVN 4513-1988
q:lưu lượng tính toán (l/s)
Khi tính toán ta tính cho tuyến bất lợi nhất và cuối cùng tổng cộng cho
từng vùng và toàn mạng lưới. Các nhánh khác không cần tính toán mà dựa
vào tổng số đương lượng của đoạn tính toán.
Để thuận lợi cho việc tính toán ta sử dụng bảng tính toán thủy lực của
Ths.Nguyễn Thị Hồng
Sơ đồ không gian và kết quả tính toán thuỷ lưc mạng lưới cấp nước lạnh

đi kèm với thuyết minh.
Các tuyến ống lựa chọn tính toán thủy lực cho từng vùng là:


Đồ án CTN trong công trìnhGVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Tín
Bảng 1. 2 Thống kê tính toán thủy lực cho khu vực 1 sử dụng áp lực tự do bên
ngoài.

Số thiết bị vệ sinh

Đoạn
ống
Xí
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-M
Đoạn
ống
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7

7-8
8-9
9-M

1
2
3
4
5
6
13
16
21

Chậu
rửa
1
2
3
4
5
6
13
16
21

Lưu lượng tính
toán q (l/s)
0.79
1.12

1.37
1.50
1.62
1.73
2.52
2.74
3.01

Sen
tắm
1
2
3
4
5
6
13
16
19

Trị số đương lượng

Bồn tắm

Xí

1
2
3
3

3
3
6
6
6

0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5

Chậu
rửa
0.33
0.33
0.33
0.33
0.33
0.33
0.33
0.33
0.33

Sen
tắm

0.67
0.67
0.67
0.67
0.67
0.67
0.67
0.67
0.67

d (mm)

V (m/s)

1000*i

l (m)

32
32
40
50
50
50
70
70
70

0.84
1.16

1.09
0.71
0.74
0.81
0.73
0.76
0.86

61.9
115.9
85.4
27
29.6
35.2
20.7
22.5
28.4

3.5
3.5
3.5
8.37
0.4
6.87
7.2
10.4
3.7

Tổng

5

Lưu
lượng
tính
toán
q(l/s)
Bồn
tắm
1
1
1
1
1
1
1
1
1

0.79
1.12
1.37
1.50
1.62
1.73
2.52
2.74
3.01

h = il (m)

0.2167
0.4057
0.2989
0.226
0.0118
0.2418
0.149
0.234
0.1051
1.889


Đồ án CTN trong công trìnhGVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Tín

Bảng 1. 3 Bảng thống kê tính toán thủy lực cho khu vực 2 sử dụng két nước
Số thiết bị vệ sinh

Đoạn
ống
A1-A2
A2-A3
A3-A4
A4-A5
A5-A6
A6-A7
A7-K

Đoạn
ống
A1-A2

A2-A3
A3-A4
A4-A5
A5-A6
A6-A7
A7-K

Xí
1
2
3
4
5
15
20

Chậu
rửa
1
2
3
4
5
15
20

Sen
tắm
1
2

3
4
5
15
20

Lưu lượng
tính toán q
(l/s)
0.79
1.12
1.37
1.58
1.77
2.85
3.16

Lưu lượng
tính toán
q(l/s)

Trị số đương lượng

Bồn
tắm
1
2
3
4
5

10
10

Xí
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5

Chậu
rửa
0.33
0.33
0.33
0.33
0.33
0.33
0.33

Sen
tắm
0.67
0.67
0.67
0.67
0.67
0.67

0.67

Bồn
tắm
1
1
1
1
1
1
1

0.79
1.12
1.37
1.58
1.77
2.85
3.16

d (mm)

V (m/s)

1000*i

l (m)

h = il (m)

32
32
40
50
50
70
70

0.84
1.16
1.09
0.74
0.82
0.815
0.89

61.9
115.9
85.4
29.5
36.2
27.55
30.2

3.5
3.5
3.5
3.5
16.5
7.2

4.3

0.2167
0.4057
0.2989
0.1033
0.5973
0.1984
0.1299
1.95

Tổng
Bảng 1. 4 Thống kê tính toán thủy lực ống nhánh cho phòng nghỉ

Đoạn
ống
01→0
2
02→0
3
03→0
4
6

Số thiết bị vệ sinh

Tổng số
đương
lượng

qc = qtt
(l/s)

d
(mm)

V
(m/s)

Sen
tắm

Xí

Chậu
rửa

0

1

0

0.33

0.23

15

1.47

1

1

0

0.83

0.36

20

1.09

1

1

1

1.83

0.54

25

1.03

1000i

460.5
0
206.4
0
132.5
0

l (m)

h = il
(m)

0.68

0.31

0.90

0.19

0.50

0.07


Đồ án CTN trong công trìnhGVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Tín
Tổng

0.57

1.1.4 Tính chọn đồng hồ
− Chọn đồng hồ đo nước dựa trên cơ sở thỏa mãn hai điều kiện:
+ Lưu lượng tính toán.
+ Tổn thất áp lực.
Theo tính toán ở trên thì lưu lượng cho toàn khách sạn là:
qtt = 4.57 (l/s)
Ta chọn đồng hồ loại tuốc bin (trục ngang) cỡ đồng hồ 50 có:
qmax = 6 (l/s); qmin = 0.9 (l/s).
Tổn thất áp lực qua đồng hồ.
×
Hđh = s q2 (m)
Trong đó:
s : là sức kháng của đồng hồ lấy tuỳ thuộc vào từng loại đồng hồ.
×
Với đồng hồ cỡ 40 thì s = 2.65 10-2
q : là lưu lượng nước cấp thực tế cấp cho khách sạn của công trình (l/s)
×
×
Hđh = 2.65 10-2 4.572 = 0.55 (m) < (1÷1.5 m)
=> Tổn thất áp lực qua đồng hồ thoả mãn điều kiện về tiêu chuẩn về tổn thất áp lực.
Như vậy việc chọn đồng hồ là hợp lý.
1.1.5 Tính toán chi tiết áp lực cần thiết của toàn nhà và các vùng cấp n ước
− Việc tính toán áp lực cần thiết của ngôi nhà nhằm kiểm tra đảm bảo áp lực tại các
tầng cũng như tính toán áp lực dư.
Ống nhánh đưa nước vào phòng đặt cách sàn nhà 1 m. Thiết bị vệ sinh cao nhất
là hương sen đặt ở độ cao 1.8p m so với sàn. Áp lực cần thiết của ngôi nhà được xác
định theo công thức
Hctnh = Hhh + Hđh + Htd +

∑ h + hcb

(m)

Trong đó:
Hhh – Là độ cao hình học đưa nước từ trục đường ống cấp nước bên ngoài đến
dụng cụ vệ sinh bất lợi nhất, ở đây là hương sen
Hđh – Là tổn thất áp lực qua đồng hồ (m)

∑ h –Tổng tổn thất áp lực trên đường ống tính toán (m)
∑h

hcb –Tổn thất áp lực cục bộ theo tuyến ống tính toán bất lợi nhất và lấy bằng 20%

Htd – Áp lực tự do cần thiết tại thiết bị vệ sinh bất lợi nhất, ở đây là hương sen và
Htd = 3 (m)
1.1.5.1 Áp lực tính toán cần thiết cho vùng 1
+ Hhh=1+3×3.5+(29.6-28)+0.9=14 (m)
+ Hđh = 0.55 (m)
7


Đồ án CTN trong công trìnhGVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Tín
+ Htd = 3 (m) đối với vòi hoa sen

+ ∑ =1.889+0.57=2.459 (m)
+ Hcb= 0.2 × 2.459 = 0.492 (m)
− Vậy Hctnh = 14+0.55+3+2.459+0.492 = 20.5 (m)
h

1.1.5.2 Áp lực tính toán cần thiết cho vùng 2
− Là áp lực cần thiết đưa nước lên két và đi xuống được vị trí bất lợi nhất vi ệc
xác định áp lực cho vùng này để tính toán chiều cao đặt két nước.
− Áp lực tính toán xác định theo công thức sau
H nh 2ct = H v + ∑ h1'− K + hcb + htd   ( m )

Trong đó:
+ Hv = Hhh: Cao độ của vòi hoa sen tại tầng 9 so v ới tr ục ống c ấp n ước thành
phố:
Hv = 8 × 3.5 + 1 + (29.6 - 28) + 0.9 = 31.5 m
+ Với 0.9 độ sâu chôn ống cấp nước thành phố.
+ 28 là cốt sân nhà
+ Cốt nền nhà tầng một là 29.6
+ 1 (m) là khoảng cách từ điểm cấp nước của vòi hoa sen của tầng 9 tới sàn
tầng 9
+

∑h

1' − K

: tổn thất áp lực từ đáy két tới điểm là vòi hoa sen bất lợi nhất

∑h

1' − K

= 1.95+ 0.57= 2.52 (m)
+ hTD : áp lực tự do yêu cầu của vòi hoa sen (m ) lấy hTD = 3 m
+ hcb = 25% ×

ΣH1'− K

= 0.25 × 2.52 = 0.63 (m).

Hctnh2 = 31.5 + 2.52 + 0.63 + 3 = 37.65 (m).
1.1.6 Tính toán két nước
− Két nước có nước và nhiệm vụ điều hòa cấp cho các tầng trên khi áp lực bên
ngoài không đảm bảo cấp nước cho các tầng này
− Ở đây ta xét tới két nước phục vụ cho vùng 2 từ tầng 5 đến tầng 9
a. Xác định dung tích két nước:
− Đối với két nước ta dung Rowle phao để đưa nước lên két. Dung tích của két
nước được xác định theo công thức sau:
Wk = K × ( Wđh + Wcc )

(m3)

Trong đó:
K – Hệ số dự trữ kể đến chiều cao xây dựng và phần cặn lắng ở đáy két nước, giá
trị của K lấy trong khoảng (1.2 – 1.3) chọn K= 1.2

8


Đồ án CTN trong công trìnhGVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Tín
Wđh – Là dung tích điều hoà két nước (m3)
− Do công trình có lắp đặt trạm bơm và hệ thống chữa cháy cho tòa nhà sử
dụng két nên với yêu cầu két nước phải đảm bảo cho dung tích nước chữa
cháy cho 10 phút với vận hành bằng tay (hệ thống chữa cháy vận hành bơm
bằng tay)

− Hệ số hoạt động đồng thời của số vòi chữa cháy thì lượng nước chữa cháy
trong 10 phút là Wcc =10 × 2 × 2.5 × 60 × 0.001 = 3 (m3)
W đh = Qb / ( 2 × n )
Với: Qb - Là công suất máy bơm để bơm nước lên khu vực tầng nhà
n – Số lần mở máy bơm trong 1 giờ. Chọn n = 2, vậy ta có:
Wđh= (4.57×3.6) / 4 = 4.113 (m3)
Vậy ta có Wk = 1.2 × ( 3 + 4.113 ) = 8.5 (m3)
− Xây dựng két có kích thước 2.5 × 2.5 × 1.4 (m)
b. Xác định chiều cao đặt két nước
− Chiều cao két nước ( Hk ) được xác định trên cơ sở bảo đảm áp lực đ ể đưa
nước vào và tạo ra áp lực tự do đủ ở thiết bị vệ sinh bất lợi nhất trong trường
hợp dùng nước lớn nhất.(ở đây ta thiết bị vệ sinh bất lợi nhất là vòi tắm hoa
sen tại tầng 9 với chiều cao vòi so với mặt sàn là 1m)
− Theo như tính toán ở mục 1.1.5.2 áp lực cần thiết cho vùng 2 ta xác đ ịnh đ ược
chiều cao đặt két là Hk = 37.65 (m)
− Két nước được đặt ở trên nóc tum cầu thang đảm bảo chiều cao như trên
1.1.7: Tính chọn bơm cho vùng 2 (chọn ngoài)
− Việc lựa chọn bơm căn cứ vào các yếu tố sau:
+ Cột áp

H b ≥ H tt (mH 2O)

Trước tiên ta phải xác định được kích thước của ống đi lên két: với lưu lượng
4.57 (l/s) lựa chọn DN 70 có v = 0.78 (m/s) và 1000 × i = 23.4 (mm) chiều dài
ống đẩy là 37.65 (m) tổn thất là ∑h (TB→K) = 0.90 (m)
Ta có
Htt=∑h (TB→K)+Hk+1.4=0.9+37.65+1.4=39.95 (m)
Với 1.4 (m) là chiều cao tính từ đáy két tới vị trí cao nhất của ống dẫn lên két.
Lấy tròn giá trị là Htt = 40 (m)
+ Lưu lượng

Qb=4.57×3.6=16.5 (m3/h)
+ Ta lựa chọn bơm với thông số sau
Hb = 40 m
Qb = 16.5 m3/h

9


Đồ án CTN trong công trìnhGVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Tín
Lựa chọn 1 bơm làm việc, 1 bơm dự phòng Grundfos model 85S50-3 - 12B64503
( theo phần mềm tra bơm Grundfos online – Grundfos.com ) có đường đặc tính
như sau:

Hình 1. 1 Biểu đồ bơm SP 17-5 Grundfos
1.3LỰA CHỌN VÀ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHỮA CHÁY TRONG
CÔNG TRÌNH
1.3.1 Lựa chọn mô hình hệ thống cấp nước chữa cháy cho công trình
−
Hệ thống cấp nước chữa cháy tách riêng khỏi hệ thống cấp nước l ạnh. Các
vòi chữa cháy được đặt trong các hộp chữa cháy và được đặt ở phía ngoài
hành lang đi lại.
−
Theo số liệu cho thì áp lực bên ngoài lớn nhất là 21 (m) rất nhỏ so v ới áp
lực yêu cầu cho việc cấp nước chữa cháy cho ngôi nhà 9 tầng. Vì vậy ta không
thể dùng nước cấp trực tiếp từ mạng lưới đê cấp cho chữa cháy mà ta phải
dùng bơm chữa cháy.
− Chọn hệ thống cấp nước chữa cháy trực tiếp mỗi tầng một vòi và nước
được đưa lên bằng một ống đứng. Dùng vòi chữa cháy bằng vải tráng cao su
có chiều dài lấy bằng 20 (m ).
10

Đồ án CTN trong công trìnhGVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Tín
1.3.2 Tính toán cấp nước hệ thống chữa cháy cho công trình
− Áp lực tính toán cột áp cấp nước cho hệ thống phòng cháy chữa cháy
 H CCđ = H + ∑cbh + h ct+ h cc (m)
+ Hđ chiều cao từ vòi bất lợi nhất tới trục đường ống cấp nước thành phố
+ ∑h tổng tổn thất áp suất của tuyến ống bất lợi
+ hcb tổn thất cục bộ của hệ thống
+ hccct áp lực chữa cháy cần thiết cho hệ thống
Theo tiêu chuẩn với khách sạn ta có số vòi hoạt động đồng thời là 2 vòi và
lưu lượng của mỗi vòi là 2.5 (l/s).
Căn cứ vào lưu lượng của vòi là 2.5 (l/s) ta chọn ống đứng có D = 50 ( mm ),
1000i = 69.6 và v = 1.18 m/s .
Chiều dài ống ngang tính từ vị trí hộp chữa cháy đến vị trí hộp chữa cháy:
l = 1 (m)
 Tổn thất áp lực trên đường ống ngang từ hộp chữa cháy đến vị trí bất lợi
chữa cháy
h2 = 1 × 0.0696 = 0.07 (m)
 Tính toán đoạn ống ngang điểm bất lợi đến hộp chữa cháy
Vì số vòi hoạt động đồng thời là hai lên lưu lượng là 5 (l/s) .Tra bảng tính
toán thuỷ lực chọn D =65 (mm), v = 1.44 và 1000i = 75.2.

−
−
−

+

Chiều dài đoạn ống từ trạm bơm tới ống đứng: l = 10 m

− Tổn thất trên đoạn này là:
h3 = 10 × 0.0752 = 0.75 (m)
+ Tổng tổn thất áp lực trên tuyến ông bất lợi nhất của hệ thống cấp nước chữa cháy:
∑h
= h2 + h3 = 0.07 + 0.75= 0.83 m
Tổn thất áp lực cục bộ hệ thống cấp nước chữa cháy:
hcb = 20%

∑h

= 0.2

×

0.83 = 0.17 m

Áp lực cần thiết ở đầu van chữa cháy:
hctcc = hv + ho (m)
Trong đó:
hv: áp lực cần thiết ở đầu vòi phun để tạo ra một cột nước đặc hơn 6m áp
lực này thay đổi tuỳ theo đường kính miệng vòi phun
ho: Tổn thất áp lực theo chiều dài ống vải gai và được tính theo công th ức
sau:
Tính ho
ho= A
11

×

l

×

(qcc)2 (m )


Đồ án CTN trong công trìnhGVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Tín
Trong đó:
+A: sức kháng đơn vị của ống vải gai có tráng cao su lấy như sau
D = 50 mm => A = 0.0075
+ l: chiều dài lớp vải gai (m), theo tiêu chuẩn lấy l = 20 m
+ qcc: lưu lượng của vòi phun chữa cháy =2.5 (l/s)
×
×
 ho=0.0075 20 2.52 = 0.94 m
Tính hv .
hv có thể được tính theo công thức sau:
Cd
(1 − ρ × α × Cd )

h v=
(m)
Trong đó:
+ Cđ: Phần cột nước đặc tra bảng ta lấy Cđ = 6
+
+

α

ϕ

α

: hệ số phụ thuộc Cđ và được lấy theo bảng Cđ = 6 => = 1.19
: Hệ số phụ thuộc vào đường kính miệng vòi phun
ϕ

=

0.25
d + (0.1d )3

khi tinh toán với d = 13 mm =>

6
1 + 0.0165 ×1.19 × 6

ϕ

= 0.0165

=> hv=
= 6.8 (m) => hccct = 6.8 + 0.94 = 7.74 m
Vậy tổng áp lực cần thiết của ngôi nhà khi có cháy xảy ra là:
∑h
HCC = Hđ +
+ hcb + hccct
+ Hđ = 31.5 (m) là chiều cao của miệng vòi chữa cháy bất lợi nhất đến trục đường
ống cấp nước thành phố
→ HCC = 31.5+ 0.83 + 0.17 + 7.74 = 40.24 (m) > H ngoài .Vậy nên ta phải dùng bơm

chữa cháy .
Dựa vào lưu lượng và HCC ở trên ta chọn bơm chữa cháy có các thông số sau:
+ Hb > 40.24 (m)
+ Qb > 5 (l/s) = 0.7 (m3/phút)
Chọn 1 bơm 85S50-4-12B64504 và một bơm có công suất tương đương để dự
phòng. ( tra bơm tại Grundfos.com)

12


Đồ án CTN trong công trìnhGVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Tín

Hình 1. 2 Biểu đồ đặc tính bơm
1.3 TÍNH TOÁN BỂ CHỨA NƯỚC
− Do bể nước phục vụ cho vùng 2 và cho cả hệ thống chữa cháy nên dung tích bể xác
định theo công thức:
Wbc = Wđh + Wcc3h
(m3)
− Dung tích phần điều hoà của bể tính theo cấu tạo
Wđh= ( 0.5 - 2 ) Qngđ ,
chọn Wđh = Qngđ.
q × N × K ng
1000

(m3 / ngd)

Qngđ =
× ×
+ Với N số người phục vụ của công trình = 2 4 9 = 72 người
+ Kngđ hệ số không điều hòa ngày lấy = 1

+ Tiêu chuẩn cấp nước q=250↔300 (l/người.ngđ) theo bảng 1 TCVN 45131988 ta chọn q = 300 (l/người.ngđ)
Qngd =

300 × 72 × 1
= 21.6 ( m3 / ngd)
1000

Wđh = 21.6 (m3/ng.d)
− Xác định thể tích nước chữa cháy W cc: Lượng nước chữa cháy cho ngôi nhà
được tính với thời gian là 3h hệ số đồng thời 2 vòi
13


Đồ án CTN trong công trìnhGVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Tín
×
× ×
Wcc3h = ( 2 2.5 ) 3 3600 = 54000 l/s = 54 m3
− Thể tích của bể là:
Wbc= ( 21.6 + 54 ) = 75.6 (m3)
× ×
× ×
Xây dựng bể hình chữ nhật bằng bê tông cốt thép: B L H = 5 6 2.5 ( m).
Bố trí bể chứa được thể hiện trên bản vẽ

CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC TRONG CÔNG
TRÌNH.
2.1 CHỌN SƠ ĐỒ THOÁT NƯỚC TRONG NHÀ
− Hệ thống thoát nước bên ngoài là hệ thống thoát nước chung nên mọi nước
thải đều được đổ vào hệ thống này.
− Dùng một ống đứng thoát nước để thu nước thải của xí riêng dẫn vào bể tự

hoại để xử lý. Phần cặn sẽ được phân huỷ, còn phần nước được đổ ra hệ
thống thoát nước chung của thành phố.
− Nước thải xám từ các thiết bị vệ sinh khác được thu về bằng các đường ống
đứng riêng rồi dẫn ra các giếng thăm và đổ thẳng ra mạng lưới thoát.
− Nước thải được tập trung vào hệ thống thoát nước sân nhà được gắn vào mái
trong tầng hầm sau đó đưa ra bể tự hoại hay hố ga , nước mưa được dẫn
bằng một hệ thống ống riêng ra mạng lưới thoát nước thành phố.
− Ta sử dụng hệ thống thoát nước chung. Hệ thống thoát nước chung bao gồm
các ống đứng, ống nhánh tập trung nước thải ở các tầng qua ống tháo tới
giếng thăm.
− Ngoài ra hệ thống còn sử dụng ống đứng thông hơi cho các trục đứng,b ể tự
hoại…
2.2 TÍNH TOÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC SINH HOẠT
2.2.1 Tính toán hệ thống ống đứng và ống nhánh trong công trình
2.2.1.1 Với mạng lưới thoát nước trong nhà
− Dựa vào đương lượng thoát nước ta tính tổng đương lượng cho từng ống nhánh,
ống đứng căn cứ vào bảng để chọn đường kính cho từng ống.
− Ống nhánh từ các thiết bị về sinh theo bảng 23.2 GT trang 295

14

+ Chậu rửa mặt

qtt = 0.1 (l/s)

d = 40 mm

+ Chậu tắm

qtt = 1.1 (l/s)

d = 30 mm

+ Xí bệt (có thùng rửa)

qtt = 1.5 (l/s)

d = 100 mm

+ Tắm hương sen

qtt = 0.2 (l/s)

d = 50 mm


Đồ án CTN trong công trìnhGVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Tín
− Ống nhánh dẫn nước thải từ các thiết bị vệ sinh đều như nhau trong các tầng, do
vậy ta tính 1 ống nhánh rồi lấy các ống nhánh khác tương tự.
− Các ống nhánh đặt ngầm trong sàn nhà có độ dốc tính toán cụ thể và góc nối với
các ống đứng là 45o.
− Ống nhánh từ chậu tắm, chậu rửa và xí bệt được chôn sâu dưới nền với độ sâu

≥

10 cm.
a. Tính toán ống nhánh đoạn chậu tắm
− Lưu lượng tính toán của các đoạn là: 1.1 (l/s)
− Chọn theo quy phạm lấy đường kính ống nhánh có d = 30 mm, độ dốc i =
0.055.

b.Tính ống nhánh đoạn chậu rửa mặt
− Lưu lượng tính toán của các đoạn là: 0.1 (l/s)
− Chọn theo quy phạm lấy đường kính ống nhánh có d = 40 mm, độ dốc i =
0.035.
c.Tính ống nhánh đoạn thoát xí bệt
− Lưu lượng tính toán của các đoạn là: 1.5 (l/s)
− Chọn theo quy phạm lấy đường kính ống nhánh có d = 100 mm, độ dốc i =
0.035.
d.Tính ống đứng thoát nước sinh hoạt bao gồm tắm và rửa mặt
− lưu lượng nước tính toán cho đoạn ống thoát nước trong nhà ở gia đình hoặc
các công trình công cộng được xác định theo công thức:
qth đ = qc + qdc max

Trong đó:
qth: Lưu lượng nước thải tính toán , l/s
qc : Lưu lượng nước cấp cho sinh hoạt l/s
qc = 0.2 × α × N

(l / s )

− Với khách sạn α = 2.5
− Xét với mỗi trục đứng phục vụ cho 9 chậu rửa mặt 9 bổn tắm.Vậy
×
N = 9 (1.0 + 0.33) = 11.97
×
× 11.97
qc = 0.2 2.5
= 1.73 (l/s).

15

Đồ án CTN trong công trìnhGVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Tín
− qdcmax : Lưu lượng nước thải từ thiết bị vệ sinh có lưu lượng thải lớn nhất, lấy của
chậu tắm qdcmax = 1.1 (l/s).
=>
qthđ = 1.73 + 1.1 = 2.83 (l/s).
Chọn ống có đường kính D = 75 mm , v = 1.06 (m/s)
e.Tính ống đứng thoát nước bệ xí
− Ta chọn đường kính ống đứng thoát xí lấy bằng ống nhánh thoát xí Dđứng = 100
mm (bảng 23.2 và bảng 23.5 Tr 295 giáo trình cấp thoát nước)
2.2.1.2 Tính toán đường ống thoát nước từ các đường ống đứng thoát nước
ra bể tự hoại (ống tháo) hoặc ra giếng thăm
Công thức tính toán:
qth đ = qc + qdc max

Trong đó: qthđ lưu lượng thoát nước thải của xí mà đoạn ống phục vụ (l/s)
qc lưu lượng nước cấp (l/s)
qdcmax = 1.5 (l/s) : Lưu lượng nước thải của thiết bị xí .
lưu ý ở đây ta sẽ tính toán cho tuyến bất lợi nhất sau đó các tuyến khác thì lấy đường
kính theo các doạn đã tính toán có cùng lưu lượng
Bảng 2. 1 Tổng hợp lưu lượng nước thải mà các tuyến ống phục vụ của ống tháo
xí
Đoạn ống

thiết bị xí

N

qc (l/s)

D1 - D1a
D1a - D1b
D1b - D2
D2 - D3
D3 – D4
D3 - BTH

9
10
11
28
36
46

4.5
5
5.5
14
18
23

1.06
1.12
1.17
1.87
2.12
2.40

qth

(l/s)
2.56
2.62
2.67
3.37
3.62
3.90

2.2.1.3 Tính toán mạng lưới thoát nước sân nhà:
− Mạng lưới thoát nước sân nhà gồm thoát nước tắm, rửa và nước sau khi lắng cặn ở
bể tự hoại. Hệ thống này đưa nước ra mạng lưới thoát nước chung của thành phố.
− Lưu lượng nước thải tính toán cho từng đoạn ống
qth = qc + qdcmax + qra
Trong đó:

16

qthải lưu lượng thoát nước (l/s)

(l/s)


Đồ án CTN trong công trìnhGVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Tín
qc lưu lượng nước cấp tính toán theo đương lượng số thiết bị phục vụ
(l/s)
qdcmax = 1.1 (l/s) : Lưu lượng nước thải của thiết bị chậu tắm.
qra lưu lượng nước ra của bệ tự hoại,

17

Đồ án CTN trong công trìnhGVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Tín
Bảng 2. 2 Bảng tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước bệ xí (các tuyến ống chính nằm ngang)
Đoạn ống

qth
(l/s)

d

V

(mm)

(m/s)

i
0.01
2
0.01
2
0.01
2

L

h/d

h = i.L Cốt mặt đất

Chiều sâu
chôn ống
Cuối Đầu Cuối

Cốt mặt nước Cốt đáy ống

(m)

(m)

Đầu

Cuối

đầu

0.43

6.87

0.082

29.6

29.6

29.47

0.45

0.33

0.004

29.6

29.6

29.39

0.46

6.87

0.082

29.6

29.6

29.39

D1 - D1a

2.56

100

0.7

D1a - D1b

2.62

100

0.7

D1b - D2

2.67

100

0.7

D2 - D3

3.37

100

0.7

0.01

0.56

7.2

0.072

29.6

29.6

29.32

D3-D4

3.62

100

0.7

0.01

0.56

7.2

0.072

29.6

29.6

29.25

D3- BTH

3.90

100

0.7

0.01

0.6

1.76

0.018

29.6

29.6

29.18

cuối
29.3
9
29.3
9
29.3
1
29.2

5
29.1
7
29.1
6

Đầu
29.4
3
29.3
5
29.3
4
29.2
6
29.1
9
29.1
2

29.35 0.17

0.25

29.34 0.25

0.26

29.26 0.26

0.34

29.19 0.34

0.41

29.12 0.41

0.48

29.10 0.48

0.50

Bảng 2. 3 Thống kê tuyến ống trắc dọc
Đoạn ống
BTH - G1
G1-G2

Số thiết bị vệ sinh
N
Bồn tắm Sen tắm Chậu rửa
0
0
0
0
16
44
46
60.67

qc
(l/s)

qdcmax
(l/s)

qra (l/s)

qth (l/s)

0
3.89

0
1.1

3.9
3.9

3.9
8.89

Bảng 2. 4 Tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước sân nhà (tuyến trắc dọc)
Đoạn ống

18

qth
(l/s)

d
(mm

V
(m/s)

i

h/d

L
m

h = i.L
m

Cốt mặt
đất

Cốt mặt nước

Cốt đáy ống

Chiều sâu chôn
ống


Đồ án CTN trong công trìnhGVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Tín
)

Đầu Cuối

BTH2−G
1

3.9

100

0.80
9

0.01

0.55
2

2

0.02

28

28

G1-G2

8.8
9

150

0.85
5

0.00
7

0.51
4

1
1

0.077

28

28

19

đầu
27.63
5

cuối
27.61
5

27.61
5

27.53
8

Đầu

Cuối

Đầu

Cuối

27.58

27.56

0.42

0.44

27.53
8

27.46
1

0.462

0.539


Đồ án CTN trong công trìnhGVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Tín
2.3 TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH SỬ LÝ NƯỚC THẢI CỤC BỘ
− Để thoát nước ra cống thoát nước thành phố nước thành phố với nước thải từ thiết
bị về sinh.Ta xử lí cục bộ bằng bể tự hoai rổi mới thoát ra mạng lưới thoát chung.
− Việc tính toán thể tích bể tự hoại được tính theo quy phạm.
− Dung tích bể tự hoại được tính theo công thức:
Wb = Wn + WC (m3)
Trong đó:
- Wn Thể tính phần nước của bể lấy bằng (1 - 3) lần qth ngày đêm
- Wb: dung tích của bể ( m3).
- Wc: Thể tích cặn của bể. ( m3).
Xác định thể tích phần nước của bể
×
Wn = k Qngđ
− K theo quy phạm lấy từ 1- 3. Để đảm bảo hiệu quả lắng ta lấy k = 2.
− Qngđ: Lượng nước thải ngày đêm của bể ta lấy mỗi bể xí thải ra 60 (l/ngđ)
− Thể tích phần nước của bể là:
×
×
×
Wn = k Qngđ = 2 60 46 = 5520 (l) = 5.52 ( m3 )
Xác định phần cặn của bể và tính toán dung tích b ể

Wc =

a × T × (100 − w1 ) × b × c × N

(100 − w2 ) × 1000

(m3).

Trong đó:
+ a: Tiêu chuẩn thải cặn (Lấy a = 0.7 l/ng.ngđ).
+ T: Thời gian giữa 2 lần lấy cặn. T = 180 ngày.
+ W1, W2: Độ ẩm của căn tươi vào bể và của cặn khi lên men có giá trị tương ứng
là:
W1 = 98%; W2 = 95%.
+ b: Hệ số kể đến độ giảm thể tích của cạn khi lên men, giảm 30% và lấy b = 0.7.
+ c: Hệ số kển đến việc để lại phần cặn đă lên men khi hút cặn để giữ lại vi sinh
giúp cho quá trình lên men cặn được nhanh chóng, lấy c = 1.2.
+ Số người sử dụng bể tự hoại N = 72 người
a × T × ( 100 − w1 ) × b × c × N

Wc =
20

(100 − w2 ) ×1000

=

0.7 ×180 × (100 − 98) × 0.7 × 1.2 × 72
(100 − 95) ×1000

= 0.29 ( m3 )


Đồ án CTN trong công trìnhGVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Tín

− Chọn kích thước của bể :
× ×
BTH là 2,5 1,5 1,8 (m)

− Ta thiết kế bể tự hoại loại 2 ngăn, dung tích ngăn 1 băng 75% và dung tích ngăn
còn lại mỗi ngăn 25%. Bể được thiết kế ở vách ngăn có:
+ Ống nước vào và ra khỏi bể có đường kích D150.
+ Cửa thông nước có kích thước là 150 × 150 (mm).
+ Cửa thông khí có kích thước là 100 × 100 (mm).
+ Chiều cao cửa thông nước bằng (0.4 - 0.6) H. Chọn bằng 0.5 H
+ Cửa thông cặn thiết kế 200 x 200 (mm)
2.4

TÍNH TOÁN THOÁT NƯỚC MƯA TRÊN MÁI NHÀ

2.4.1 Tính toán lưu lượng phục vụ thoát nước mưa,đường kính và số ống
đứng
− Công thức xác định:

Fghmax = 20

×

vp

×
d2 ψ × h5

(m )
2

+ d đường kích ống đứng ống chọn d = 70(mm). Tính theo (cm)
+ vp vận tốc phá hoại của ống chọn ống gang (vp = 3 m/s)
+ ψ hệ số dòng chảy ( ψ = 1) .
+h

max
5

: Lớp nước mưa trong 5 phút lớn nhất khi theo dơi trong nhiều năm, theo tài
max

liệu khí tượng của Hà Nội h 5

Fghmax =

= 15.9 mm.

20 × 7 2 × 3
1×15.9

= 184.9 (m2).

− Diện tích mái cần thoái nước
×
Fmái = 11.280 29.020 = 327.4 (m2).
− Số lượng ống đứng cần thiết.

N=

Fmai
327.4
=
= 1.77
max
F gh 184.9

(ống).

Do cấu tạo mái của khách sạn ta lựa chọn bố trí 7 ống thoát nước mưa như bản vẽ

21


Đồ án CTN trong công trìnhGVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Tín

327.4
Vậy diện tích thực tế phục vụ:

Fthực =

8

= 40.93 (m2).

Nước mưa sẽ được chảy đến ống đứng, vào hệ thống ống đứng thoát nước và vào
hệ thống thoát nước mưa sân nhà và chảy ra hệ thống thoát nước thành phố.
Tinh máng dẫn nước xênô.
− Kích thước máng dẫn xác định dựa trên cơ sở lượng nước mưa thực tế chảy trên
máng dẫn đến phễu thu và phải xác định dựa trên cơ sở tính toán thực tế.

− Lượng nước mưa lớn nhất chày đến phễu thu được xác định theo công thức:

q

max
ml

=

ψ × F × h5max
300

(l/s).

Trong đó:
− F: Diện tích mái thức tế trên mặt bằng mà một phễu phục vụ (m2).
max
ml

1× 40.93 ×15.9
= 2.2
300

q
=
(l/s).
− Chọn máng dẫn chữ nhật bằng bê tông trát vữa, tra biểu đồ tính toán thuỷ lực Hình
24.10 (Giáo tŕnh Cấp thoát nước) được các thông số kỹ thuật sau:
+ Độ dốc lòng máng: i = 0.001.
+ Chiều rộng máng: B = 30 (cm).

+ Chiều cao lớp nước: H = 5 (cm).

22